1.3 Построение графика теплообмена и определение средней разности температур
По известной температуре греющего пара, начальной и конечной температуре продукта строится график теплообмена, в соответствии с рисуноком 1.
toC
Δtб tпара
Δtм
t2
t1
τ
Рисунок 1 – График теплообмена между греющих паром и продуктом
Δtср=
,
(6)
где Δtср - средняя разности температур, оС;
Δtб – большая разность температур, оС;
Δtм – меньшая разность температур, оС.
Δtб=tгр.п.- t1 Δtб=72,05-53,56=18,49 оС
Δtм= tгр.п.- t2 Δtм=72,05-57,635=14,41 оС
Δtср=
оС
1.4 Определение количества сырья, поступившего на вакуум- аппарат и определение количества сгущенного продукта
W=Kc·(1-
)
(7)
где W –количество испаренной влаги, кг/час;
Kc - количество сырья, кг/час;
S1- начальное содержание сухих веществ в сырье, %;
S2- конечное содержание сухих веществ в сгущенном продукте, %.
Kc=
Kc=
кг/час
Kcг.прод= Kc- W,
где Kcг.прод- количество сгущенного продукта, кг/час.
Kcг.прод=9000-4500=4500 кг/час
1.5 Определение общей тепловой нагрузки вакуум- аппарата
Qобщ=Q1+Q2, (8)
где Qобщ – общая тепловая нагрузка аппарата, кДж/час;
Q1- количество теплоты, приходящее с продуктом, кДж/час;
Q2- количество теплоты, поступающее с паром, кДж/час.
Q1=Kc·Сс· (tкип.2- tнач.1) (9)
где tнач.1 – начальная температура сырья, оС;
Сс - теплоемкость сырья, кДж/час·С.
Теплоемкость продукта определяем из приложения Д [6, с 19] в зависимости от средней концентрации сухих веществ в продукте. Сс=3,438 кДж/час·С.
Q1=9000·3,864 ·4,075=141712,2 кДж/час
Q2=W·rвт.п. (10)
где rвт.п. – скрытая теплота парообразования вторичного пара, кДж/кг.
Q2=4500·2378,05=10701225кДж/час
Qобщ=141712,2+10701225=10842937,2 кДж/час